我国科研团队破解水稻抗高温迷局

近日，华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室、生命科学技术学院、湖北洪山实验室水稻团队李一博教授课题组在《细胞》发表了一项突破性研究，首次揭示了水稻对抗高温的奥秘“武器”——基因QT12。

李一博课题组在田间自然高温中筛选出关键基因QT12，当高温来袭，QT12与NF-Y蛋白复合体形成的初级-次级“双生锁”，锁住高温开关系统，既平衡了储藏蛋白与淀粉的合成稳态，又稳定稻米品质。如同在籽粒内部构建起分子级“防火墙”，将高温胁迫“拦住”，为水稻在高温环境下协同实现优质高产提供了全新的分子机制和绿色发展的育种策略。

近20年来，极端高温天气事件频发，对全球农业生产造成严重威胁，尤其是对粮食产量和品质的影响尤为突出，给全球粮食安全带来风险挑战。

多国农业模型分析表明，全球平均气温每升高1摄氏度，将直接导致水稻产量减少3.2%。极端高温天气频发，对水稻等主要粮食作物的产量和品质构成严峻挑战。

长江流域是我国第一大水稻主产区。通过2024年长江流域极端高温下的大规模田间试验，低表达QT12基因在高温环境下展现出很强的耐热性。与野生型相比，QT12基因株系在武汉、杭州和长沙的小区产量分别提升了92.5%、64.1%和54.7%。

此外，QT12基因导入到杂交稻品种“华占”，显著提高了其结实率、单株产量和稻米品质，导致小区产量分别增加了49.1%、77.9%和31.2%，进一步验证了其在高温环境下的育种实力。

该研究的成功应用，打破了作物在“逆境—生长与产量—品质”之间的权衡瓶颈，为多位院士专家提倡的“绿色营养超级稻”（高产且稳产、绿色农业性状、全谷物）育种提供强有力的技术支撑，有效保障国家粮食安全和世界粮食安全。

据悉，该成果市场应用价值巨大，秉持产业创新与科技创新融合发展理念，上述科研团队已与隆平高科、安徽荃银、大北农（金色农华）、湖北荃银、扬子江种业等多家国内龙头企业达成转化开发意向协议，将在育种实践发挥重要作用。